Niekedy je potrebné praskliny opraviť, ale existuje toľko možností, ako navrhnúť a vybrať najlepšiu možnosť opravy? Nie je to také zložité, ako si myslíte.
Po preskúmaní trhlín a určení cieľov opravy je navrhnutie alebo výber najlepších opravných materiálov a postupov pomerne jednoduchý. Toto zhrnutie možností opravy trhlín zahŕňa nasledujúce postupy: čistenie a vyplnenie, liatie a utesnenie/vyplnenie, vstrekovanie epoxidu a polyuretánu, samooprava a „bez opravy“.
Ako je popísané v časti „1: Ako vyhodnotiť a riešiť problémy s trhlinami v betóne“, skúmanie trhlín a určenie ich príčiny je kľúčom k výberu najlepšieho plánu opravy trhlín. Stručne povedané, kľúčovými položkami potrebnými na navrhnutie správnej opravy trhlín sú priemerná šírka trhliny (vrátane minimálnej a maximálnej šírky) a určenie, či je trhlina aktívna alebo nečinná. Cieľ opravy trhlín je samozrejme rovnako dôležitý ako meranie šírky trhliny a určenie možnosti jej pohybu v budúcnosti.
Aktívne trhliny sa pohybujú a rastú. Medzi príklady patria trhliny spôsobené neustálym poklesom podložia alebo trhliny, ktoré sú zmršťovacími/dilatačnými škárami betónových prvkov alebo konštrukcií. Spiace trhliny sú stabilné a neočakáva sa, že sa v budúcnosti zmenia. Za normálnych okolností bude praskanie spôsobené zmršťovaním betónu na začiatku veľmi aktívne, ale ako sa obsah vlhkosti v betóne stabilizuje, nakoniec sa stabilizuje a prejde do spiaceho stavu. Okrem toho, ak cez trhliny prejde dostatok oceľových tyčí (armatúr, oceľových vlákien alebo makroskopických syntetických vlákien), budúce pohyby budú kontrolované a trhliny sa môžu považovať za trhliny v spiacom stave.
V prípade spiacich trhlín použite pevné alebo flexibilné opravné materiály. Aktívne trhliny vyžadujú flexibilné opravné materiály a špeciálne konštrukčné požiadavky, aby sa umožnil budúci pohyb. Použitie pevných opravných materiálov pre aktívne trhliny zvyčajne vedie k praskaniu opravného materiálu a/alebo priľahlého betónu.
Foto 1. Pomocou ihlových miešačiek (č. 14, 15 a 18) sa dajú nízkoviskózne opravné materiály ľahko vstrekovať do vlasových trhlín bez použitia káblov. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Samozrejme, je dôležité určiť príčinu vzniku trhlín a určiť, či sú konštrukčne dôležité. Trhliny, ktoré naznačujú možné chyby v návrhu, detailoch alebo konštrukcii, môžu spôsobiť obavy o únosnosť a bezpečnosť konštrukcie. Tieto typy trhlín môžu byť konštrukčne dôležité. Trhliny môžu byť spôsobené zaťažením alebo môžu súvisieť s inherentnými objemovými zmenami betónu, ako je suché zmrašťovanie, tepelná rozťažnosť a zmrašťovanie, a môžu, ale nemusia byť významné. Pred výberom možnosti opravy určte príčinu a zvážte dôležitosť vzniku trhlín.
Oprava trhlín spôsobených chybami v návrhu, detailnom návrhu a konštrukcii presahuje rámec jednoduchého článku. Táto situácia si zvyčajne vyžaduje komplexnú štrukturálnu analýzu a môže vyžadovať špeciálne opravy výstuže.
Obnovenie štrukturálnej stability alebo integrity betónových komponentov, zabránenie únikom alebo utesnenie vody a iných škodlivých prvkov (ako sú napríklad rozmrazovacie chemikálie), zabezpečenie podpory okrajov trhlín a zlepšenie vzhľadu trhlín sú bežnými cieľmi opráv. Vzhľadom na tieto ciele možno údržbu zhruba rozdeliť do troch kategórií:
S popularitou pohľadového betónu a stavebného betónu rastie dopyt po kozmetických opravách trhlín. Niekedy si oprava integrity a utesnenie/vyplnenie trhlín vyžaduje aj opravu vzhľadu. Pred výberom technológie opravy si musíme ujasniť cieľ opravy trhlín.
Pred návrhom opravy trhliny alebo výberom postupu opravy je potrebné zodpovedať štyri kľúčové otázky. Po zodpovedaní týchto otázok si môžete ľahšie vybrať možnosť opravy.
Fotografia 2. Pomocou lepiacej pásky Scotch, vyvŕtaných otvorov a miešacej trubice s gumovou hlavicou pripojenej k ručnej dvojvalcovej pištoli je možné opravný materiál vstreknúť do jemných trhlín pod nízkym tlakom. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Táto jednoduchá technika sa stala populárnou, najmä pri opravách budov, pretože sú teraz k dispozícii opravné materiály s veľmi nízkou viskozitou. Keďže tieto opravné materiály môžu ľahko zatekať do veľmi úzkych trhlín vplyvom gravitácie, nie je potrebné ich zapojiť do káblovania (t. j. inštalovať štvorcový alebo V-tvarovaný zásobník tmelu). Keďže nie je potrebné zapojiť káblovanie, konečná šírka opravy je rovnaká ako šírka trhliny, čo je menej zrejmé ako pri prasklinách s káblovaním. Okrem toho je použitie drôtených kief a vysávača rýchlejšie a ekonomickejšie ako pri káblovaní.
Najprv vyčistite trhliny od nečistôt a úlomkov a potom ich vyplňte opravným materiálom s nízkou viskozitou. Výrobca vyvinul miešaciu trysku s veľmi malým priemerom, ktorá sa pripája k ručnej dvojvalcovej striekacej pištoli na aplikáciu opravných materiálov (foto 1). Ak je hrot trysky väčší ako šírka trhliny, môže byť potrebné frézovanie trhliny, aby sa vytvoril povrchový lievik, ktorý sa prispôsobí veľkosti hrotu trysky. Skontrolujte viskozitu v dokumentácii výrobcu; niektorí výrobcovia uvádzajú minimálnu šírku trhliny pre materiál. Merané v centipoise, s klesajúcou hodnotou viskozity sa materiál stáva redším alebo ľahšie prúdi do úzkych trhlín. Na inštaláciu opravného materiálu je možné použiť aj jednoduchý nízkotlakový vstrekovací proces (pozri obrázok 2).
Foto 3. Zapojenie a utesnenie zahŕňa najprv odrezanie nádoby s tmelom štvorcovou alebo čepeľou v tvare V a následné naplnenie vhodným tmelom alebo plnivom. Ako je znázornené na obrázku, trhlina v trase sa vyplní polyuretánom a po vytvrdnutí sa poškriabe a zarovná s povrchom. Kim Basham
Toto je najbežnejší postup opravy izolovaných, jemných a veľkých trhlín (foto 3). Ide o nekonštrukčnú opravu, ktorá zahŕňa rozšírenie trhlín (drôtovanie) a ich vyplnenie vhodnými tmelmi alebo plnivami. V závislosti od veľkosti a tvaru zásobníka tmelu a typu použitého tmelu alebo plniva je možné drôtovaním a utesnením opraviť aktívne aj spiace trhliny. Táto metóda je veľmi vhodná pre horizontálne povrchy, ale možno ju použiť aj pre vertikálne povrchy s nestekajúcimi opravnými materiálmi.
Medzi vhodné opravné materiály patrí epoxid, polyuretán, silikón, polymočovina a polymérna malta. Pre podlahovú dosku musí projektant zvoliť materiál s vhodnou flexibilitou a tvrdosťou alebo tuhosťou, aby zvládol očakávanú premávku na podlahe a budúci pohyb trhlín. So zvyšujúcou sa flexibilitou tmelu sa zvyšuje tolerancia šírenia a pohybu trhlín, ale únosnosť materiálu a podpora okrajov trhlín sa znižujú. So zvyšujúcou sa tvrdosťou sa zvyšuje únosnosť a podpora okrajov trhlín, ale znižuje sa tolerancia pohybu trhlín.
Obrázok 1. So zvyšujúcou sa hodnotou tvrdosti Shore materiálu sa zvyšuje tvrdosť alebo tuhosť materiálu a znižuje sa jeho flexibilita. Aby sa zabránilo odlupovaniu okrajov trhlín vystavených premávke s tvrdými kolesami, je potrebná tvrdosť Shore aspoň okolo 80. Kim Basham uprednostňuje tvrdšie opravné materiály (výplne) pre spiace trhliny v podlahách s premávkou s tvrdými kolesami, pretože okraje trhlín sú lepšie, ako je znázornené na obrázku 1. Pre aktívne trhliny sa uprednostňujú flexibilné tmely, ale únosnosť tmelu a podpery okrajov trhliny je nízka. Hodnota tvrdosti Shore súvisí s tvrdosťou (alebo flexibilitou) opravného materiálu. So zvyšujúcou sa hodnotou tvrdosti Shore sa zvyšuje tvrdosť (tuhosť) opravného materiálu a znižuje sa flexibilita.
Pri aktívnych trhlinách sú faktory veľkosti a tvaru zásobníka tmelu rovnako dôležité ako výber vhodného tmelu, ktorý sa dokáže prispôsobiť očakávanému pohybu trhliny v budúcnosti. Tvarový faktor je pomer strán zásobníka tmelu. Vo všeobecnosti sa pre flexibilné tmely odporúčajú tvarové faktory 1:2 (0,5) a 1:1 (1,0) (pozri obrázok 2). Zníženie tvarového faktora (zväčšením šírky v porovnaní s hĺbkou) zníži napätie tmelu spôsobené rastom šírky trhliny. Ak sa maximálne napätie tmelu zníži, zvýši sa množstvo rastu trhliny, ktoré tmel dokáže odolať. Použitie tvarového faktora odporúčaného výrobcom zabezpečí maximálne predĺženie tmelu bez jeho poškodenia. V prípade potreby nainštalujte penové podporné tyče, aby ste obmedzili hĺbku tmelu a pomohli vytvoriť predĺžený tvar „presýpacích hodín“.
Prípustné predĺženie tmelu sa znižuje so zvyšujúcim sa tvarovým faktorom. Pre 6 palcov. Hrubá doska s celkovou hĺbkou 0,020 palca. Tvarový faktor prasknutej nádrže bez tmelu je 300 (6,0 palca/0,020 palca = 300). To vysvetľuje, prečo aktívne trhliny utesnené flexibilným tmelom bez nádrže s tmelom často zlyhávajú. Ak nie je k dispozícii nádrž a dôjde k šíreniu trhliny, napätie rýchlo prekročí ťahovú kapacitu tmelu. Pri aktívnych trhlinách vždy používajte nádrž s tmelom s tvarovým faktorom odporúčaným výrobcom tmelu.
Obrázok 2. Zvýšenie pomeru šírky k hĺbke zvýši schopnosť tmelu odolávať budúcim momentom praskania. Pre aktívne trhliny použite tvarový faktor 1:2 (0,5) až 1:1 (1,0) alebo podľa odporúčania výrobcu tmelu, aby sa zabezpečilo, že sa materiál bude môcť správne natiahnuť so zväčšovaním šírky trhliny v budúcnosti. Kim Basham
Vstrekovanie epoxidovej živice spája alebo zvára trhliny už od 0,002 palca a obnovuje integritu betónu vrátane pevnosti a tuhosti. Táto metóda zahŕňa nanesenie povrchovej vrstvy z nestekajúcej epoxidovej živice na obmedzenie trhlín, inštaláciu injekčných otvorov do vrtu v tesných intervaloch pozdĺž horizontálnych, vertikálnych alebo nadzemných trhlín a tlakovú injektáž epoxidovej živice (fotografia 4).
Pevnosť v ťahu epoxidovej živice presahuje 5 000 psi. Z tohto dôvodu sa injektáž epoxidovej živice považuje za opravu konštrukcie. Injektáž epoxidovej živice však neobnoví projektovanú pevnosť ani nevystuží betón, ktorý sa porušil v dôsledku chýb v návrhu alebo výstavbe. Epoxidová živica sa zriedka používa na injektovanie trhlín na riešenie problémov súvisiacich s nosnosťou a bezpečnostnými problémami konštrukcie.
Foto 4. Pred injektovaním epoxidovej živice musí byť povrch trhliny pokrytý nestekajúcou epoxidovou živicou, aby sa obmedzilo pôsobenie tlakovej epoxidovej živice. Po injektovaní sa epoxidový kryt odstráni brúsením. Odstránenie krytu zvyčajne zanechá na betóne stopy po odere. Kim Basham
Injekcia epoxidovej živice je tuhá oprava do plnej hĺbky a injektované trhliny sú pevnejšie ako susediaci betón. Ak sa injektujú aktívne trhliny alebo trhliny pôsobiace ako zmršťovacie alebo dilatačné škáry, očakáva sa, že sa vedľa alebo mimo opravených trhlín vytvoria ďalšie trhliny. Injektujte iba spiace trhliny alebo trhliny s dostatočným počtom oceľových tyčí prechádzajúcich cez trhliny, aby sa obmedzil budúci pohyb. Nasledujúca tabuľka sumarizuje dôležité charakteristiky výberu tejto a ďalších možností opravy.
Polyuretánová živica sa môže použiť na utesnenie mokrých a presakujúcich trhlín už od 0,002 palca. Táto možnosť opravy sa používa hlavne na zabránenie úniku vody, vrátane vstreknutia reaktívnej živice do trhliny, ktorá sa s vodou spojí a vytvorí napučiavajúci gél, čím sa trhlina utesní (foto 5). Tieto živice zachytia vodu a preniknú do úzkych mikrotrhlín a pórov betónu, čím vytvoria silnú väzbu s mokrým betónom. Vytvrdený polyuretán je navyše flexibilný a odolá budúcemu pohybu trhliny. Táto možnosť opravy je trvalá a vhodná pre aktívne alebo spiace trhliny.
Foto 5. Vstrekovanie polyuretánu zahŕňa vŕtanie, inštaláciu vstrekovacích otvorov a tlakovú vstrekovanie živice. Živica reaguje s vlhkosťou v betóne a vytvára stabilnú a flexibilnú penu, ktorá utesňuje trhliny a dokonca aj netesné trhliny. Kim Basham
Pri trhlinách s maximálnou šírkou medzi 0,004 palca a 0,008 palca ide o prirodzený proces opravy trhlín za prítomnosti vlhkosti. Proces hojenia je spôsobený vystavením nehydratovaných častíc cementu vlhkosti a tvorbou nerozpustného hydroxidu vápenatého, ktorý sa vylúhuje z cementovej suspenzie na povrch a reaguje s oxidom uhličitým v okolitom vzduchu za vzniku uhličitanu vápenatého na povrchu trhliny. 0,004 palca. Po niekoľkých dňoch sa široká trhlina môže zahojiť, 0,008 palca. Trhliny sa môžu zahojiť v priebehu niekoľkých týždňov. Ak je trhlina ovplyvnená rýchlo tečúcou vodou a pohybom, k zahojeniu nedôjde.
Niekedy je najlepšou možnosťou opravy „žiadna oprava“. Nie všetky praskliny je potrebné opraviť a monitorovanie prasklín môže byť najlepšou možnosťou. V prípade potreby je možné praskliny opraviť neskôr.
Čas uverejnenia: 03.09.2021